浅析四川磨西台地边坡地质灾害

　　摘要：本文分析了磨西台地边坡地质灾害类型、分布与形态特征及地质灾害的诱因，研究了磨西台地两侧岸坡地质灾害发育不平衡原因及对地质灾害易发性进行了预测，提出了磨西台地边坡防护建议，具有一定的理论价值和现实意义。
　　关键词：磨西台地，地质灾害，诱因，边坡防护
　　
　　
　　磨西台地是著名国家级风景名胜区海螺沟冰川森林公园和燕子沟森林公园水系的汇集地。磨西台地是四川省西南高山峡谷地区难得的一块较开阔平坦区域，是外界通往海螺沟、燕子沟等各风景区的必经之路，是旅游接待的基地。但近年来由于人类活动的加剧、高山融雪和极端天气的影响，磨西台地不断遭受河流的侵蚀而面积缩小。
　　一、磨西台地岸坡地质灾害类型、分布与形态特征
　　磨西台地岸坡地质灾害根据成因和形态可为两种类型：冲蚀滑塌和浅层流滑。冲蚀滑塌32处，分布在台地东侧岸坡26处，西岸坡仅有6处。浅层流滑共7处，6处位于西侧岸坡，东侧岸坡1处。
　　冲蚀滑塌是岸坡坡脚受河流冲蚀，失去支撑的上部冰水堆积物胶结力不足以平衡顺坡向下滑力，岩土体以先滑后塌的方式从岸坡分离，滑塌体在河床中被水流裹挟后形成现今灾害场景。冲蚀滑塌形成较完整的圆椅状高陡后壁，顶趾高差一般与台地边坡顶趾高差相近，后壁剖面弧形--平直，少量未被冲蚀的滑塌体呈锥形堆积体。滑塌前地貌一般32°~65°，平均42°；后壁坡度位于50°~85°之间，平均67°，大部分滑壁现有水渗出；滑塌体残余堆积物百分比32%~85%，平均41%，残余松散堆积体坡度为22°~39°，平均28°。
　　浅层流滑是磨西台地岸坡表层残坡积岩土体的滑动崩解破坏。诱因主要为坡面汇水冲蚀和筑路人为破坏。在磨西平缓岸坡，表层残坡积物与冰水堆积物之间存在软弱层面，埋深一般为1~4m，在降雨汇水或人工扰动下表层残坡积物沿接触面易产生滑动，在滑动中残坡积物解体崩落。表层破坏后，会加剧下部冰水堆积物中的块(漂)石、砾石的崩落。浅层流滑发育的岸坡坡度25°~45°之间，平均34°，小于滑塌(42°)的坡度；尤其是流滑后壁的平均坡度为39°，比冲蚀滑塌后壁坡度要小20°以上。
　　二、磨西台地岸坡地质灾害诱因分析
　　研究发现，磨西地质灾害的直接诱因有3方面：(1)河流凹岸冲蚀。凹岸冲蚀是磨西台地周边所有大方量、不稳定、高威胁的地质灾害的直接诱因。磨西台地两侧河道比降大、河道水量丰富，且冰水堆积物遇水软化性质明显。台地地层与花岗岩地层凸凹接触，形成硬岩阻水，软岩受侵的岸坡形态。(2)人工修路开挖边坡。出入台地必须经过台地边缘的岸坡，因此不可避免要在边坡上开挖筑路，改变边坡原始的稳定状态，冰水堆积物一旦遭受了外部扰动，其力学强度将明显降低，且不易恢复。(3)台顶排水与降雨坡面汇水冲蚀。台地顶部径流及降雨汇水经岸坡泄入河道，对岸坡的残坡积地层侵蚀作用明显，易引发浅层流滑。总之，磨西台地岸坡地质灾害的发生主要受控于台地两侧河流的演化与冰水堆积物的工程地质性质，且大方量的地质灾害都是由河流凹岸冲蚀引发的。
　　三、磨西台地两侧岸坡地质灾害发育不平衡原因分析
　　从灾害数量、灾害体方量、对台地的破坏程度方面比较，东侧岸坡的地质灾害发育程度明显强于西侧岸坡，这一现象与台地两侧的径流和岩土性质有关。主要是雅家埂河的径流量大于西侧的磨西河，在暴雨季节易于形成强侵蚀的洪峰，雅家埂河流域面积大、整个流域形状近似勺形，支流顺直短促，一般长2~5km，比降大，在暴雨期间汇流迅速，易于形成洪峰；磨西河流域面积相对较小，流域呈羽状汇流，3条主要支流都发源于高山冰川，流经距离较长(约20km)，小支沟众多，地表堆积物丰富，产汇流较慢，在暴雨期间水流相对雅家埂河平缓。其次，磨西河的3条支流给干流带来丰富的冲积物，一定程度上起到保护岸坡的作用，减少了侧蚀。雅家埂河东岸为坚硬的花岗岩，西岸坡为磨西台地的松散岩类，河流在软硬岸坡夹持下流淌，软弱岸坡必将遭受更为严重的侧蚀；而磨西河两侧岸坡均为软弱的冰水堆积地层，会共同分担河流的下切侵蚀量。总之，台地两侧地质灾害发育的差异是由于径流量、支流的汇水过程、台地两侧岩土性质共同决定的。
　　四、磨西台地岸坡地质灾害易发性预测结果
　　分别采用冲蚀滑塌和浅层流滑的Logistic回归系数，基于ArcGIS平台计算可得到冲蚀滑塌易发性与浅层流滑易发性。磨西台地边坡冲蚀滑塌易发性有3个特征：(1)台地东岸坡的冲蚀滑塌易发性总体强于西侧岸坡；(2)易发性较高区主要集中在河流的凹岸；(3)易发性与岸坡长度基本成反比，如西侧上游长岸坡的易发性总体较低。浅层流滑易发性中高地区主要集中在西侧岸坡，与河流的凹曲相关性不明显，东侧岸坡中下段全部为浅层流滑的低易发段。对比现场调查，预测的结果有其合理性，东岸由冰水堆积物组成的高陡边坡一旦坡脚受冲蚀失稳即产生较大规模的塌岸，而西岸的缓长边坡坡脚抵御冲蚀能力强，但较大的表面积为降雨汇水提供了条件，成为浅层流滑的诱因。
　　磨西台地岸坡总体的地质灾害易发性可由冲蚀滑塌与浅层流滑二者的易发性线性组合而成。综合考虑两种地质灾害的面积、数量和方量，确定冲蚀滑塌易发性的权重为0.8，浅层流滑易发性的权重为0.2。加权组合后的磨西台地岸坡地质灾害易发性按Logistic模型的数学意义分为4级，高、较高、中和低分别占总岸坡面积的20.8%、32.4%、27.2%和19.6%。总体上，地质灾害低易发区主要位于岸坡缓长、平直段；易发性东岸强于西岸，预测的高—较高易发区与调查的地质灾害有较好的吻合。
　　五、磨西台地边坡防护建议
　　经过实验及查找资料表明表明，河流的弯曲度、河流流量、岸坡坡度、河床宽度、岸坡宽度5项河流属性与地质灾害的发生密切相关。以此为基础预测的岸坡地质灾害易发性准确率在83%以上，反映了参数和模型选取的合理性。磨西台地岸坡地质灾害易发程度总体较高，东部岸坡以滑塌高—中易发为主，西岸坡以流滑高易发为主，总体易发程度东侧高于西侧。根据台地岸坡的破坏形式和地质灾害空间预测结果，削坡措施不适于台地的边坡稳定，这将减少台地土地的使用面积，应根据台地及周边地层岩体特性采取相应的防护措施：
　　(1)疏通河道，截弯取直，排除河道急转弯处凸岸基岩，减少凹岸冲蚀；
　　(2)因地制宜，利用坡脚滑塌堆积物建筑防护挡墙；
　　(3)修筑管沟排泄台地上的径流，防止对坡面的侵蚀；
　　(4)台地岸坡筑路要加强固脚护坡，一次投资到位，避免反复加固扰动冰水堆积物，降低岩体强度；
　　(5)在台地西岸缓坡要加强植树造林，防止水土流失形成汇流冲沟，继而恶化为表层流滑灾害；
　　(6)裸露的陡峭岸坡滑壁后壁不宜采用人工加固，锚固易扰动岩土体，坡面喷浆阻碍地下水的的自然渗出，易产生超孔隙水压力降低岩土体抗剪性原岩的性质决定了自然恢复植被的高陡边坡具有较好的稳定性。
　　
　　参考文献：
　　【2】郑本兴.贡嘎山东麓第四纪冰川作用与磨西台地成因探讨[J].冰川冻土,2001,23(3).